扩展镜像费米子模型中的顶夸克FCNC稀有衰变研究

"在核物理学B927(2018)166–183期中，研究了扩展的镜像费米子模型中的顶夸克罕见衰变，探讨了通过环诱导的FCNC相互作用。" 在标准模型（SM）中，顶夸克的风味变化中性电流（FCNC）相互作用是非常罕见的，因为它们受到Glashow-Iliopoulos-Mia（GIM）机制的强烈抑制。这些衰变通常表现为顶夸克衰变为一个中性规范玻色子或希格斯玻色子，伴随着上夸克或魅力夸克。然而，SM对此类过程的预测分支比率远低于实验所能检测到的水平，目前大型强子对撞机(LHC)实验设定的上限大约在10^-4数量级，而SM预测的值至少低九个数量级。 这篇研究聚焦于一个特定的扩展模型——镜像费米子模型，该模型最初是为了在非无菌右手中微子中实现电弱尺度跷跷板机制而提出。在这一框架下，作者们分析了t→Zc的FCNC过程，发现其参数空间可能允许分支比在10^-6到10^-8之间，这一范围与多种新物理模型的预测相当，其中包括具有或不具有风味违反的双希格斯模型，以及具有或不具有R奇偶性的最小超对称标准模型（MSSM），还有额外维度模型。 文章中，研究人员通过理论计算和分析，详细讨论了在不同模型中环诱导的FCNC相互作用如何影响顶夸克的罕见衰变概率。他们指出，尽管SM中这些过程被严重抑制，但在扩展模型中，由于新的粒子和相互作用的存在，这些衰变可能变得更加显著，从而为实验探测提供了可能性。 此外，文章还强调了这些研究对于理解基本粒子物理学中的未知现象，特别是超出标准模型的新物理现象的重要性。通过在LHC和其他高能物理实验中寻找这些罕见衰变的迹象，可以为探索新物理提供关键线索，有助于揭示宇宙的基本规律。 这项研究不仅深入探讨了顶夸克FCNC相互作用的理论框架，还提出了在扩展镜像费米子模型中探测这些过程的方法，为未来的实验观测提供了理论依据。同时，它也强调了开放获取（Open Access）这种科研成果共享方式对于促进科学交流和进步的价值。